Efeito do Ângulo de Atrito

A Figura 4.19 apresenta os índices de confiabilidade para o modo de falha por ruptura das inclusões obtidos para as quatro análises realizadas (análise inicial - estrutura não redimensionada -, Análise 1, Análise 2 e Análise 3) para verificar o efeito da variação do ângulo de atrito. A Figura 4.20 apresenta a legenda referente a Figura 4.19.

A Análise 3 foi a que apresentou os maiores valores de índice de confiabilidade, demostrando que a forma de consideração da resistência a tração influencia diretamente os valores de β. A Análise 2, assim como para o efeito da resistência à tração, foi a análise com os índices de confiabilidade mais baixos, ficando, inclusive, com a maioria dos valores abaixo da faixa considerada como adequada, reforçando que um fator de segurança considerado como adequado não necessariamente gera valores de índice de confiabilidade dentro da faixa satisfatória.

Figura 4.18: Comparação entre os valores de índice de confiabilidade para a ruptura das inclusões encontrados para as análises sem redimensionamento da estrutura,

Análise 1, Análise 2 e Análise 3.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ín d ic e d e C o n fi a b il id ad e -β Coeficiente de Variação - CV (%)

Figura 4.19: Legenda referente a Figura 4.19. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ín d ic e d e C o n fi a b il id ad e -β Coeficiente de Variação - CV (%) 30° - FORM 30° - PEM 32,5° - FORM 32,5° - PEM 35° - FORM 35° - PEM 37,5° - FORM 37,5° - PEM 40° - FORM 40° - PEM

35° - FORM - Análise 1 35° - PEM - Análise 1 36° - FORM - Análise 1 36° - PEM - Análise 1 37° - FORM - Análise 1 37° - PEM - Análise 1 38° - FORM - Análise 1 38° - PEM - Análise 1 39° - FORM - Análise 1 39° - PEM - Análise 1 40° - FORM - Análise 1 40° - PEM - Análise 1 35° - FORM - Análise 2 35° - PEM - Análise 2 36° - FORM - Análise 2 36° - PEM - Análise 2 37° - FORM - Análise 2 37° - PEM - Análise 2 38° - FORM - Análise 2 38° - PEM - Análise 2 39° - FORM - Análise 2 39° - PEM - Análise 2 40° - FORM - Análise 2 40° - PEM - Análise 2 30° - FORM - Análise 3 30° - PEM - Análise 3 32,5° - FORM - Análise 3 32,5° - PEM - Análise 3 35° - FORM - Análise 3 35° - PEM - Análise 3 37,5° - FORM - Análise 3 37,5° - PEM - Análise 3 40° - FORM - Análise 3 40° - PEM - Análise 3

CAPÍTULO 5

Conclusões

No presente trabalho realizaram-se análises de confiabilidade em estruturas de solo reforçado com geotêxtil de forma que fosse possível avaliar os efeitos causados por modificação de métodos de cálculo (FORM e PEM), pela variação das características de resistência dos materiais e da altura da estrutura. A partir de todos os resultados obtidos, observou-se que a utilização da análise de confiabilidade de muros de solo reforçado mostrou resultados consistentes, sendo uma abordagem de projeto conceitualmente mais adequada para esse tipo de estrutura.

Do exposto no trabalho pode-se concluir que o valor de coeficiente de variação da resistência dos geotêxteis apresentou uma faixa de variação significativa com base nos resultados de ensaios de tração analisados. Para a resistência de curto prazo dos geotêxteis não tecidos o C.V variou de 2,1% a 24,7% e dos geotêxteis tecidos de 1,7% a 6,1%.

As análises efetuadas no presente estudo foram conduzidas adotando-se uma resistência de longo prazo, considerando a possibilidade de ruptura após fluência. Nesse caso, recomenda-se a adoção de C.V médio igual a 10% para os geotêxteis não tecido e 4% para os geotêxteis tecidos, quando esses forem de polipropileno e a metade desses valores quando os geotêxteis forem de poliéster.

Para a Estrutura de Contenção de Referência o modo de falha por deslizamento controlou os requisitos de estabilidade externa de acordo com os valores do índice de confiabilidade tanto do método FORM quanto do PEM. Para essa conclusão não está sendo considerado o valor de β para o modo de falha por insuficiência de capacidade de carga para o PEM, uma vez que o seu valor baixo pode ser justificado pela consideração da coesão nula e pelo próprio método probabilístico. O modo de falha devido a ruptura do geotêxtil controla os requisitos de estabilidade interna para a ECR. Além disso, todos os valores de índice de confiabilidade encontrados para a Estrutura de Contenção de Referência pelos dois métodos foram superiores ou estavam localizados dentro da faixa de valores considerados aceitáveis pela literatura.

Esse comportamento é coerente com os altos valores de fator de segurança encontrados no dimensionamento determinístico.

Como esperado, o índice de confiabilidade encontrado tanto para o modo de falha por ruptura quanto para o modo de falha por arrancamento dos dois tipos de geotêxtil diminuiu com o aumento do coeficiente de variação do ângulo de atrito, indicando que a maior variabilidade do solo afeta de forma negativa a estabilidade da estrutura.

No modo de falha por ruptura dos geotêxteis não tecido os valores de β tendem a convergir para um valor único quando calculados a partir do método FORM, na análise do efeito do ângulo de atrito. Além disso, para os dois tipos de geotêxteis, cada ângulo de atrito possui um coeficiente de variação associado que irá gerar o mesmo valor de índice de confiabilidade tanto para o FORM quanto para o PEM, para o modo de falha por ruptura.

As curvas referentes ao PEM posicionaram-se sempre acima das curvas pertencentes ao método FORM na avaliação do efeito do ângulo de atrito no modo de falha de ruptura das inclusões. Já para o modo de falha por arrancamento das inclusões, as curvas referentes ao FORM posicionaram-se acima das curvas pertencentes ao PEM.

Como esperado, o índice de confiabilidade para a ruptura diminuiu com o aumento da altura da estrutura. Contudo, para as estruturas simuladas com geotêxtil tecido, independentemente do método aplicado, os valores de índice de confiabilidade foram superiores aos valores obtidos para as estruturas simuladas com o geotêxtil não tecido. Além disso, os valores de índice de confiabilidade obtidos pelo PEM foram um pouco maiores do que os obtidos pelo FORM no modo de falha por ruptura das inclusões.

Além disso, é possível concluir que para o modo de falha devido a ruptura do geotêxtil, o aumento nos valores de coeficiente de variação da resistência à tração de ambos os geotêxteis gerou menores índices de confiabilidade, causando também a diminuição da estabilidade da estrutura, o que indica que a maior variabilidade do reforço afeta negativamente o desempenho da estrutura.

Ainda, para o modo de falha devido a ruptura do geotêxtil, porém apenas para as estruturas simuladas com o geotêxtil não tecido, existe uma tendência de

estabilização dos valores de índice de confiabilidade com o aumento do coeficiente de variação da resistência à tração.

Na avaliação do efeito da resistência à tração para o modo de falha por ruptura do geotêxtil quanto maior o coeficiente de variação da resistência à tração menos os métodos (FORM e PEM) divergiram entre si. Devido a essa boa convergência entre os métodos, seria indiferente, em relação ao resultado, qual método utilizar, cabendo ao projetista optar pelo método que for mais adequado a cada situação. Essas constatações indicam que a diferença de resultado entre métodos depende do C.V da resistência à tração do geotêxtil.

Os geotêxteis tecidos resultaram sempre em índices de confiabilidade superiores aos obtidos pelos geotêxteis não tecido, independente das incertezas consideradas. Isso pode ser justificado pelos maiores valores de resistência a tração e pelos menores valores de coeficiente de variação da resistência à tração associados aos geotêxteis tecidos.

Para todos os modos de falha relativos a estabilidade externa e para o modo de falha por arrancamento do reforço, o método FORM resultou em valores de índice de confiabilidade maiores do que o método PEM, demonstrando assim, que o método de estimativas pontuais é mais conservador em relação ao de primeira ordem para os mecanismos citados. Para o mecanismo de ruptura do geossintético não houve uma tendência clara em relação ao método mais conservador para cálculo do índice de confiabilidade.

Conclui-se também que apesar dos altos valores de coeficiente de variação da resistência à tração de geotêxteis, identificados e adotados no presente trabalho, as estruturas analisadas apresentaram, em geral, valores do índice de confiabilidade maiores que os recomendados pela literatura. Esses altos valores obtidos para as primeiras análises foram consistentes com o conservadorismo do procedimento de dimensionamento determinístico adotado no presente trabalho, como comprovado pelos resultados obtidos pelas Análise 1 e 2.

Por fim, conclui-se que o método de consideração da resistência à tração do geossintético nas análises de confiabilidade influencia diretamente os valores de índice de confiabilidade. Porém, ressalta-se que a definição da resistência à tração a ser adotada em análises de confiabilidade ainda é muito pouco abordada na literatura,

assim faz-se necessária uma maior discussão da comunidade técnica a respeito desse tópico a fim de convergir para um procedimento padrão para a determinação da resistência a tração do geotêxtil a ser utilizada nas análises de confiabilidade.